Page 206 - AllbertEstens

Khả năng thao tác từng nguyên tử và phân tử riêng lẻ sẽ

dẫn đến những công nghệ lượng tử mới vối các ứng dụng đi từ

phát triển các vật liệu mối cho đến phân tích bộ gen người. Việc

thao tác các nguyên tử riêng lẻ với cách bẫy bằng lade và cách

làm nguội bằng bay hơi chẳng hạn đã cho phép tạo ra được thể

ngưng tụ Bose-Einstein, một trạng thái của vật chất ở đó nhiều

nguyên tử nằm trong cùng một trạng thái lượng tử vối xác suất

cao về phủ không gian (space overlap) và móc nối với nhau

(hay: vướng mắc - entanglement). Trong các thể ngưng tụ Bose-

Einstein khí, sự phủ lượng tử đôi khi có thể trải ra trên những

khoảng cách rất lốn so với một nguyên tử riêng lẻ. Một thế hệ

công nghệ mới sẽ được phát triển với kết cấu và sự vận hành

hoàn toàn ở mức lượng tử. Các khả năng đo lường cực kỳ chính

xác, tính toán lượng tử, mật mã lượng tử và hóa học được điểu

khiển ở mức lượng tử sẽ có nhiều khả năng được thực hiện.

Các vật liệu rất mói mẻ sẽ được khám phá, hiểu biết và sử

dụng rộng rãi trong khoa học và công nghệ. Việc khám phá ra

các vật liệu như các chất siêu dẫn nhiệt độ cao và các cấu trúc

• m • •
tinh thể mỏi như các tinh thể nanô FePt đã kích thích những

nghiên cứu lý thuyết mói và các ứng dụng công nghệ. Các để tài

và thách thức đã rõ ràng: tổng hợp, chế biến và giải thích bản

chất của các vật liệu phức tạp bao gồm càng ngày càng nhiều

nguyên tô hơn; vai trò của cấu trúc hình học và chuyển động

phân tử ỏ một hay hai chiều; đưa các vật liệu và các cấu trúc

mới vào các công nghệ hiện có; triển khai các kỹ thuật mới dùng

cho tổng hợp vật liệu trong đó có thể bắt chưốc các quá trình

sinh học như tự lắp ráp; và điều khiển nhiều loại quá trình

không cân bằng hiện còn hiểu biết rất ít (thí dụ: chảy rối, nứt vỡ

và dính kết) có ảnh hưởng đến các tính chất vật liệu ỏ các quy

mô từ nguyên tử đến vĩ mô.

Những tiến bộ về lý thuyết và sự mô hình hoá bằng máy

204